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电网可靠性和清洁电力的基本面
NERC是利益相关者驱动的非营利组织，在美国大陆，加拿大和墨西哥的Baja Peninsula的一部分（Nevius 2020）制定并实施了批量电力系统的可靠性标准。NERC当前的职责范围源自2005年能源政策法案，该法指示FERC指定为NERC选择NERC的电动可靠性组织。NERC通常专注于过程开发，监督，资源充足性评估，长期可靠性预测，行业培训和审计。该组织将大多数可靠性标准制定，合规性监控以及对区域实体的可靠性标准的执行。某些可靠性标准是区域独有的，而其他可靠性标准则适用于整个系统。所有NERC决定均由FERC和加拿大联邦和省实体批准。
可再生电力的全球技术，经济和可行潜力
效率；经济潜力，还包括成本；以及可行的潜力，这是社会和环境限制的。我们考虑公用事业规模和屋顶太阳能光电 - 浓缩太阳能，陆上和近海风，水力发电，地热电电力以及海洋（波浪，潮汐，海洋热能转换和盐度梯度能量）技术。我们发现，每种能源资源的技术潜力范围在技术范围内的几个数量级上都在技术中。因此，我们还讨论了主要因素，解释了作者为什么发现如此不同的结果。根据这篇综述和最强大的研究，我们发现公用事业尺度太阳光电射电量，浓缩太阳能，陆上风和近海风的技术潜力高于100 PWH/年。水力发电，地热电和海洋热能转化率具有超过10 pwh/年的技术潜力。屋顶太阳能光伏，波浪和潮汐的技术潜力高于1 PWH/年。盐度梯度的技术潜力高于0.1 PWH/年。评估可再生能源的全球经济潜力的文献认为，考虑到每种续签资源的成本，表明经济潜力高于当前和接近现象的电力需求。较少的研究计算了全球可行的潜力，该潜力考虑了社会和环境限制。这些范围对于评估可用能源的幅度很有用，但它们可能会忽略大规模可再生投资组合的挑战。
低碳电力的全球跨大陆电力池
向低碳电力的过渡对于实现全球气候目标至关重要。但是，鉴于可再生资源的空间分布和时间变异性不平衡，在依靠近100％可再生能源股份的股份时，平衡电力的供应和需求将是具有挑战性的。在这里，我们使用的电力计划模型具有小时的供需预测和高分辨率可再生资源图，以检查跨国电力池是否可靠地满足了全球对可再生电力的日益增长的需求并降低系统成本。，如果所有合适的可再生能源地点都可以用于开发，那么在六个跨大陆电力库中，与没有电力贸易相比，在六个跨大陆电力池中，2050年的跨大陆贸易将降低2050年的每年电力成本。在土地限制下，如果只有全球前10％的可再生能源站点的前10％，那么如果没有国际贸易，可再生能源将无法满足2050年的全球需求的12％。引入具有相同土地限制的跨大陆电力池，使可再生能源能够满足未来的电力需求的100％，同时还可以使整个电力池的成本最多降低23％。我们的结果强调了在高度脱碳但土地约束的未来电力系统中扩展区域传输网络的好处。
改善未来低惯性电力的频率调节……
现代电力系统正在见证可再生可变发电 (VG) 源的渗透率空前增长。太阳能光伏和风能等转换器接口 VG 的使用率不断提高，同时取代了传统的同步发电机 (SG)，这给电网运营商在动态处理频率稳定性和调节方面带来了新的挑战。减少 SG 的数量，同时增加非同步、无惯性的转换器接口 VG，会降低电网的自然惯性，而这对于保持频率稳定性至关重要。为了解决惯性不足的问题，研究人员普遍建议对 VG 源或储能系统实施补充控制策略，以模拟自然惯性（虚拟惯性 (VI)）。或者，VG 源可以在其最大功率点以下运行（卸载模式），从而提供备用裕度，在电力电子设备的帮助下，如果发生意外情况，可以快速部署备用裕度，以提供快速频率响应。本文回顾了文献中提出的解决低惯性问题以提高频率稳定性的最新解决方案。此外，它还重点介绍了 VI 大小和位置优化问题的公式化以及解决优化问题所采用的技术。最后，确定了需要进一步研究的文献空白。
环境与资源年度回顾 可再生电力的全球技术、经济和可行性潜力
效率；经济潜力（包括成本）以及可行潜力（考虑了社会和环境约束）。我们考虑了公用事业规模和屋顶太阳能光伏、聚光太阳能发电、陆上和海上风电、水电、地热发电和海洋（波浪、潮汐、海洋热能转换和盐度梯度能）技术。我们发现，报告的每种能源技术潜力在不同技术之间（通常在同一技术内）相差几个数量级。因此，我们还讨论了作者发现如此不同结果的主要因素。根据本综述并基于最可靠的研究，我们发现公用事业规模太阳能光伏、聚光太阳能发电、陆上风电和海上风电的技术潜力均超过 100 PWh/年。水电、地热发电和海洋热能转换的技术潜力超过 10 PWh/年。屋顶太阳能光伏、波浪和潮汐的技术潜力超过 1 PWh/年。盐度梯度具有高于 0.1 PWh/年的技术潜力。评估可再生能源全球经济潜力的文献（考虑了每种可再生资源的成本）表明，经济潜力高于当前和近期的电力需求。很少有研究计算出考虑社会和环境约束的全球可行潜力。虽然这些范围对于评估可用能源的数量很有用，但它们可能会忽略大规模可再生能源组合的挑战。
可再生能源基于基于网格的电力解决方案的基于基于网格社区的电力的混合微电网系统
不同类型的RE，包括地热，风，太阳能，水电，氢和生物量。4在2018年，Rs的5能源增加了14.5％。 巴基斯坦获得了丰富的煤炭储量，但只有一小部分被利用。 如果伊斯兰伊斯兰共和国将发电转换为国家煤炭，实现其可持续发展的目标。 在所有巴基斯坦城市中，塔尔（Thar）中最大的煤炭储备潜力。 Imam等。 6介绍了太阳能光伏（PV）技术对沙特阿拉伯住宅电网太阳能PV Systems的经济可行性的影响。 与常规能源相比，RE来源的成本已经大大降低，使其在经济上可行。 RE的优势包括其可持续性，清洁度和对环境的有利影响。 re的波动性质和通常更高的初始成本是其缺点。 在世界各地，RE非常有益，特别是对农村地区。 PV面板可用于将太阳能（SE）转换为功率，尽管风力涡轮机（WTS）使用发电机将可用的风流从增加的风流转换为电能。 太阳能和风能引起了极大的担忧。 74在2018年，Rs的5能源增加了14.5％。巴基斯坦获得了丰富的煤炭储量，但只有一小部分被利用。如果伊斯兰伊斯兰共和国将发电转换为国家煤炭，实现其可持续发展的目标。在所有巴基斯坦城市中，塔尔（Thar）中最大的煤炭储备潜力。Imam等。 6介绍了太阳能光伏（PV）技术对沙特阿拉伯住宅电网太阳能PV Systems的经济可行性的影响。 与常规能源相比，RE来源的成本已经大大降低，使其在经济上可行。 RE的优势包括其可持续性，清洁度和对环境的有利影响。 re的波动性质和通常更高的初始成本是其缺点。 在世界各地，RE非常有益，特别是对农村地区。 PV面板可用于将太阳能（SE）转换为功率，尽管风力涡轮机（WTS）使用发电机将可用的风流从增加的风流转换为电能。 太阳能和风能引起了极大的担忧。 7Imam等。6介绍了太阳能光伏（PV）技术对沙特阿拉伯住宅电网太阳能PV Systems的经济可行性的影响。与常规能源相比，RE来源的成本已经大大降低，使其在经济上可行。RE的优势包括其可持续性，清洁度和对环境的有利影响。re的波动性质和通常更高的初始成本是其缺点。在世界各地，RE非常有益，特别是对农村地区。PV面板可用于将太阳能（SE）转换为功率，尽管风力涡轮机（WTS）使用发电机将可用的风流从增加的风流转换为电能。太阳能和风能引起了极大的担忧。7
深入研究电力的升级成本
该指标是理解发电成本的关键工具，但它既不是确保间歇性可再生能源的可靠性，也不是向消费者提供电力的成本。在他们站立时，美国老化的电动传输系统以及相关的计划和允许过程无法满足新的清洁能源系统的需求。电力输电线平均已有40年的历史，其中超过四分之一的项目超过五十年前，有70％的生产线超过25年。2在许多情况下，即使不增加可再生能源，也需要重建或翻新这些数十年的传输线，但是可再生生成的间歇性，分散的特征要求将网格扩展，并通过许多新的互连点和数据驱动的技术来扩展网格。 3
低成本，调度限制的电力的潜在可用性和供应曲线
这项工作是由NREL撰写的，由Alliance for Sustainable Energy，LLC运营，为DOE，合同号DE-AC36-08GO28308。能源效率办公室和可再生能源氢和燃料电池技术办公室提供的资金。本文中表达的观点并不一定代表DOE或美国政府的观点。美国政府保留和出版商，通过接受该文章的出版物，承认美国政府保留了不可限制的，有偿的，不可撤销的，全球范围内的许可，以出版或复制这项工作的已发表形式，或允许其他人这样做，以实现美国政府的目的。本研究的一部分是使用DOE的能源效率和可再生能源办公室赞助的计算资源进行的，并位于NREL。